Презентация на тему космический мусор. Космический мусор Под космическим мусором подразумеваются все искусственные объекты и их фрагменты в, которые уже неисправны, не функционируют и никогда

Космический мусор Под космическим мусором подразумеваются все искусственные объекты и их фрагменты в, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые. В некоторых случаях, крупные или содержащие на борту опасные (ядерные, токсичные и т. п.) материалы объекты космического мусора могут представлять прямую опасность и для при их неконтролируемом сходе с орбиты, неполном сгорании при прохождении плотных слоев атмосферы Земли и выпадении обломков на населённые пункты, промышленные объекты, транспортные коммуникации и т. п.

Проблема засорения околоземного космического пространства «космическим мусором» как чисто теоретическая возникла по существу сразу после запусков первых искусственных спутников Земли в конце пятидесятых годов. Официальный статус на международном уровне она получила после доклада Генерального секретаря ООН под названием «Воздействие космической деятельности на окружающую среду» 10 декабря 1993 г., где особо отмечено, что проблема имеет международный, глобальный характер: нет засорения национального околоземного космического пространства, есть засорение космического пространства Земли, одинаково негативно влияющее на все страны, прямо или косвенно участвующие в его освоении.

Характеристики космического мусора В настоящее время по разным оценкам в районе низких околоземных орбит (НОО) вплоть до высот около 2000 км находится до 5000 тонн техногенных объектов. На основе статистических оценок делаются выводы, что общее число объектов подобного рода (поперечником более 1 см) достаточно неопределенно и может достигать Из них только порядка 10 % (около 8600 объектов) обнаруживаются, отслеживаются и каталогизируются наземными радиолокационными и оптическими средствами и только около 6 % отслеживаемых объектов действующие. Около 22 % объектов прекратили функционирование, 17 % представляют собой отработанные верхние ступени и разгонные блоки ракет-носителей, и около 55 % отходы, технологические элементы, сопутствующие запускам, и обломки взрывов и фрагментации. Большинство этих объектов находится на орбитах с высоким наклонением, плоскости которых пересекаются, поэтому средняя относительная скорость их взаимного пролета составляет около 10 км/с. Вследствие огромного запаса кинетической энергии столкновение любого из этих объектов с действующим космическим летательным аппаратом может повредить его или даже вывести из строя. Эффективных мер защиты от объектов космического мусора размером более 1 см в поперечнике практически нет. Наиболее засорены те области орбит вокруг Земли, которые чаще всего используются для работы космических аппаратов. Это НОО, геостационарная орбита (ГСО) и солнечно- синхронные орбиты (ССО). Вклад в создание космического мусора по странам: Китай 40 %; США 27,5 %; Россия 25,5 %; остальные страны 7 %.

Методы уборки и уничтожения КМ * Экологический мониторинг ОКП, включая область геостационарной орбиты (ГСО): наблюдение за «космическим мусором» и ведение каталога объектов «космического мусора». * Математическое моделирование «космического мусора» и создание международных информационных систем для прогноза засоренности ОКП и её опасности для космических полетов, а также информационного сопровождения событий опасного сближения КО и их неконтролируемого входа в плотные слои атмосферы. * Разработка способов и средств защиты космических аппаратов от воздействия высокоскоростных частиц «космического мусора». * Разработка и внедрение мероприятий, направленных на снижение засоренности ОКП.

Международное сотрудничество В целом у проблемы космического мусора как у всякой сложной и актуальной проблемы существует несколько измерений: научное, техническое, юридическое, экологическое и пр. Несмотря на то, что эта тематика привлекает внимание многих национальных исследовательских центров, космических агентств и с различной степенью углубленности периодически обсуждается на многочисленных комитетах и комиссиях международных организаций, таких как Международная астронавтическая федерация (IAF), Комитет по Исследованию Космического пространства Международного совета Научных союзов (COSPAR), Международный телекоммуникационный союз (ITU), Международный институт космического права (ICJ) и других, представляется, что в последнее время совместная скоординированная деятельность двух международных органов в «техническом» и «политико-правовом» измерениях данной проблемы вывела её понимание на качественно новый уровень. Это Межагентский координационный комитет по космическому мусору (IADC) и Научно-технический подкомитет Комитета ООН по использованию космического пространства в мирных целях

Случаи столкновения космических аппаратов с мусором В 1983 году маленькая песчинка (менее 1 мм в диаметре) оставила серьёзную трещину на иллюминаторе шаттла. В июле 1996 года на высоте около 660 км французский спутник столкнулся с фрагментом третьей ступени французской же ракеты Arian.В 2001 году МКС едва не столкнулась с семикилограммовым прибором, утерянным американскими астронавтами.29 марта 2006 года в 03:41 (MSK) произошла авария спутника «Экспресс-АМ11»: в результате внешнего воздействия разгерметизирован жидкостный контур системы терморегулирования; космический аппарат получил значительный динамический импульс, потерял ориентацию в пространстве и начал неконтролируемое вращение. По предварительным данным причиной аварии стал «космический мусор». Выводы комиссии подтвердили первую версию произошедшего.10 февраля2009 года коммерческий спутник американской компании спутниковой связи Iridium, выведенный на орбиту в 1997 году, столкнулся с военным российским спутником связи «Космос-2251», запущенным в 1993 году и выведенным из эксплуатации в 1995 году.При столкновении спутника с мусором часто образуется новый мусор (так называемый синдром Кесслера), что в будущем может привести к неконтролируемому росту засорённости космоса.

Важнейшие события, повысившие засорённость космоса Испытание Китаем противоспутниковой ракеты в январе 2007 гг. на высоте 865 км китайская ракета уничтожила отработавший свой срок китайский спутник «Фэнъюнь», столкнувшись с ним встречным курсом. В результате появилось более 2000 новых обломков размером в несколько сантиметров и более, то есть, засорённость космоса поднялась сразу на 22 %.[править] Ликвидация США неисправного спутника Основная статья: USA февраля 2008 г. на высоте 250 км ракета SM-3 уничтожила неисправный спутник-шпион, имеющий в баках около 400 кг ядовитого гидразина (а также из-за опасности рассекречивания). Из-за небольшой высоты большинство осколков, скорее всего, относительно быстро войдёт в атмосферу.[править] Столкновение российского и американского спутников Основная статья: Столкновение спутников Космос-2251 и Iridium 3310 февраля 2009 года на высоте около 790 километров над северной частью Сибири зафиксирован первый случай столкновения двух искусственных спутников в космосе. Спутник связи «Космос-2251», запущенный в 1993 году и выведенный из эксплуатации, столкнулся с коммерческим спутником американской компании спутниковой связи Иридиум. В результате столкновения образовалось около 600 обломков, большая часть которых останется на прежней орбите.

Слайд 2

Под космическим мусором подразумеваются все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые. В некоторых случаях, крупные или содержащие на борту опасные (ядерные, токсичные и т. п.) материалы объекты космического мусора могут представлять прямую опасность и для Земли - при их неконтролируемом сходе с орбиты, неполном сгорании при прохождении плотных слоев атмосферы Земли и выпадении обломков на населённые пункты, промышленные объекты, транспортные коммуникации и т. п.

Слайд 3

Модель распределения мусора в околоземном пространстве

Слайд 4

В настоящее время в районе низких околоземных орбит (НОО) вплоть до высот около 2000 км находится, по разным оценкам, порядка 300 тыс. техногенных объектов общей массой до 5000 тонн. Из них только порядка 10 % (около 8600 объектов) обнаруживаются, отслеживаются и каталогизируются наземными радиолокационными и оптическими средствами и только около 6 % отслеживаемых объектов - действующие. Около 22 % объектов прекратили функционирование, 17 % представляют собой отработанные верхние ступени и разгонные блоки ракет-носителей, и около 55 % - отходы, технологические элементы, сопутствующие запускам, и обломки взрывов и фрагментации. Наиболее засорены те области орбит вокруг Земли, которые чаще всего используются для работы космических аппаратов. Вклад в создание космического мусора по странам: Китай - 40 %; США - 27,5 %; Россия - 25,5 %; остальные страны - 7 %.

Слайд 5

Методы уборки и уничтожения КМ В настоящее время не существует практических методов уборки мусора с космического пространства, хотя опасные последствия от наличия мусора существуют и более того, возрастают. Решение данной проблемы международные сотрудничества обеспечивают следующим образом. Во-первых, обеспечивается экологический мониторинг околоземного космического пространства и ведения каталога объектов. Однако здесь же имеется сложность в отслеживании мелких осколков мусора, которые, несмотря на свои размеры, могут вывести из строя космическое оборудование. Во-вторых, ведется информационное обеспечение о прогнозе засоренности объектами космического пространства (ОКП) и ее опасности для космических полетов. В-третьих, разрабатываются, способы и средства защиты космических аппаратов от воздействия космических отходов. Также разрабатываются и внедряются мероприятия, направленные на снижение засоренности ОКП.

Слайд 6

Опасность космическо­го мусора Существование «бесполезных» объектов в космическом пространстве несет за собой довольно серьезные и опасные последствия. Опасность заключается в их воздействии на функционирующие космические аппараты. Скорость свободного полета «бесполезных» обломков достаточно велика и при столкновении с космическими аппаратами, имеется опасность повреждения и даже выхода из строя этих аппаратов. Также, уплотнение в низкоорбитном и атмосферном пространстве «космического мусора» является препятствием безопасного полета воздушных летательных объектов, что в конечном счете может привести к гибели человека. Не исключена возможность негативного влияния космических обломков на Землю. При их сходе с орбиты, имеется опасность прохождения космического мусора через слои атмосферы и попадания на земную поверхность, в частности на населенные пункты.

Посмотреть все слайды

Слайд 1

Экология

Космический мусор

Выполнила ученица 11б класса МАОУ Татарская гимназия № 84 Хазеева Гузель

Слайд 2

Что такое загрязнение?

Загрязнение - это процесс отрицательного видоизменения окружающей среды путём её интоксикации веществами, которые угрожают жизни живых организмов.

Слайд 4

Виды загрязнений

Биологическое Микробиологическое Механическое - загрязнение химически инертным мусором, протаптывание тропинок и прочее механическое воздействие на среду. Загрязнение космическим мусором Химическое - загрязнителем являются вредные химические соединения. Аэрозольные загрязнения - загрязнитель-аэрозоль (система маленьких частиц)

Слайд 6

Физическое Тепловое -нагрев среды. Световое - излишнее освещение. Шумовое Электромагнитное Радиоактивное Визуальное загрязнение - порча естественных пейзажей постройками, мусором, шлейфами самолётов

Слайд 7

Космический мусор – это все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые неисправны, не функционируют и никогда не смогут служить полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия.

Слайд 9

Космическая помойка

В загрязнении космоса виноват космический мусор. Так считает ESA - Европейском космическом агентстве. На фотографиях ESA вокруг планеты плотное облако - остатки того, что успели запустить за последние 50 лет.

Слайд 10

Небо превращается в гигантскую свалку сверхдорогих приборов

Слово «мусор» не нужно понимать буквально: редкий килограмм орбитальной жести стоил меньше сотни тысяч долларов - это вышедшие из строя спутники, ступени ракет и просто потерянные приборы.

Слайд 11

Распределение мусора в околоземном пространстве

Слайд 12

Объекты космического мусора могут представлять прямую опасность для Земли - при их неконтролируемом сходе с орбиты, неполном сгорании при прохождении плотных слоев атмосферы Земли и выпадении обломков на населённые пункты.

Слайд 13

Столько весит весь крупный мусор в космосе (NASA 2006г)

Максимальный размер частицы столкновение с которой выдержит МКС

Средняя скорость, с которой сталкиваются обломки в космосе

На такой высоте спутники и ракеты разваливаются на части

Высота орбиты, откуда космический мусор начнет падать не раньше чем через 100 лет

Слайд 14

Мусор на орбите

Мусор на орбите ведет себя так, как и положено недобрым пришельцам. Во-первых, он агрессивно движется. Любая гайка за пределами атмосферы превращается в бронебойный снаряд, потому что летит со скоростью ракеты, от которой отвалилась, и падать ей некуда - невесомость. Иллюминаторы шаттлов заменяют после встреч с пылинками: те оставляют в закаленном стекле кратеры сантиметровой глубины.

Слайд 15

Со 100-тонной космической станцией, американским предшественником МКС, связан самый опасный случай падения космического мусора на Землю. Skylab собирались вывести с орбиты в 1979 году, но не сумели сделать это контролируемо. Станция разрушилась над Индийским океаном, а шлейф осколков задел Австралию.

Слайд 16

Слайд 17

Атомные капли

Советские спутники РОРСАТ (1967-1988) имели на борту полноценный ядерный реактор. За реакторами NASA и обнаружило шлейф из капель застывшего охладителя - радиоактивного натрий-калиевого сплава. Всего таких капель диаметром до 5 сантиметров насчитали 110–115 тыс. Эксперты называют их главной угрозой полетам на высоте около 900 километров.

Слайд 18

Объект J002E3

Вытянутое 18-метровое тело, делающее оборот вокруг Земли за 48 дней, вначале принимали за астероид. Объект движется по хаотической орбите, время от времени оказываясь дальше Луны. Признать его остатками корабля Apollo-12, в шестой раз свозившего астронавтов на Луну, помог спектральный анализ: следы титана указывали на краску, которой покрывали этот вид ракет.

Слайд 19

Спутник «Фэн Юнь 1C», принадлежавший Китаю и сбитый китайской ракетой в январе 2007 года, считается главным из свежих источников мусора в космосе. Радары NASA заметили пока 2317 осколков размером больше теннисного мяча, а еще порядка 100 тыс. по оценкам должны быть больше сантиметра в диаметре. Взрыв случился на высоте 865 километров, так что шансов быстро исчезнуть у них практически нет.

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Cлайд 8

Cлайд 9

Cлайд 10

Cлайд 11

Cлайд 12

Cлайд 13

Cлайд 14

Cлайд 15

Cлайд 16

Cлайд 17

Cлайд 18

Cлайд 19

УТИЛИЗАЦИЯ КОСМИЧЕСКОГО МУСОРА Исследовательская работа Выполнил: Полуэктов Андрей Юрьевич, Ученик 9 А класса МОУ «СОШ №11» г. Сургут

Основополагающий вопрос: Как очистить околоземное пространство от космического мусора и сделать ее безопасной.

Цели и задачи работы: Рассмотреть проблему засорения околоземного космического пространства «космическим мусором», которая может привести к практической невозможности дальнейшего освоения космоса; Ознакомиться с имеющимися на сегодняшний день проектами очистки ближнего космоса; Познакомить с данной экологической проблемой обучающихся своей школы.

Космический мусор - все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые

В первую очередь от космического мусора страдают, конечно, объекты, находящиеся на орбите

Чем больше мы запускаем аппаратов в космос, тем менее пригодным для использования он становится. И, действительно, по оценкам российских специалистов, в настоящее время в космосе находится более 10 тысяч летательных аппаратов и спутников Земли, при этом функционируют из них только 6%.

Из-за космического мусора зачастую неточны метеопрогнозы и сбоит навигационное оборудование

Если не предпринять мер сегодня, то уже через 10-15 лет геостационарная орбита будет окончательно "забита", на ней не останется места для новых спутников, а после 2050 года из-за мусора полеты в космос станут просто невозможны

Космический корабль, оснащённый рукой-роботом, захватывает мусор клещами и помещает его в специальный отсек. Это устройство позволит очистить космос от отработанных спутников и ступеней ракет. Заполненный мусором отсек возвращается на Землю для утилизации

Американские учёные предложили ловить отходы с помощью сети. В космосе разворачивается нечто вроде рыболовной сети из полимерных материалов, достаточно прочных, чтобы избежать повреждений при столкновении с космической пылью Такую сеть прикрепляют к небольшому спутнику, после этого она должна развернуться, поймать мусор и снова свернуться со своей добычей. Наиболее применима для крупных отходов: обломков спутников и ракет. Собранные отходы возвращаются на космическом корабле на Землю для утилизации.

Исследователи предложили стрелять по отходам из лазерных пушек, чтобы они разогрелись до такой степени, что превратились бы в газ. Такие пушки могут располагаться на Земле и направляться сверхчувствительными радарами, способными обнаруживать предметы диаметром в один сантиметр

Аэрогель – это чрезвычайно пористый материал: он состоит из пустоты на 99%. Попадая в такое вещество, мельчайшие частицы заполняют пористую поверхность и оседают в пластине. Заполненные пластины возвращаются на Землю для утилизации

ПЛАН РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ: Необходимо создать международную систему слежения, объединить каталоги объектов, разработать общую систему предупреждений о рисках столкновений; Необходимо выработать международные правила космического движения; Выработать новые, единые требования к космической технике, определить зоны работы спутников; Обязательно еще до запуска в космос оговорить методику захоронения выработавших свой срок аппаратов; Внести в международные правила использования космоса требования оснащать разгонные блоки ракет системами слива топлива; Объединить усилия ученых разных стран по разработке технологии сбора и утилизации космического мусора; Следует совершенствовать конструкции спутников, космических кораблей и ракет, чтобы от них оставалось как можно меньше космического мусора